(57)【要約】【課題】患者に注入する造影剤の量を減らす。【解決手段】造影剤の注入方法は、シリンジA1から少量の造影剤を注入し、撮像装置2を用いて注入開始から造影剤が患部に到達するまでの時間Ｔarvを計測する工程と、十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanから、到達時間Ｔarvを減算して、これを時間Ｔ1とする工程と、患部の撮像に必要な量の造影剤の注入開始とともに、患部をスキャンする工程と、造影剤注入開始からＴ1又はＴ1＋α時間経過後に、造影剤の注入を停止する工程を具えている。【選択図】    図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
造影剤が入れられるシリンジA1と、該シリンジA1からの造影剤注入を制御する制御ユニット(１)と、シリンジA1から造影剤を注入された患者(６)の患部をスキャンする撮像装置(２)を具え、撮像装置(２)には十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanが予め格納されているシステムを用いて造影剤を注入する方法であって、
シリンジA1から少量の造影剤を注入し、撮像装置(２)を用いて、注入開始から造影剤が患部に到達するまでの時間Ｔarvを計測する工程と、
十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanから到達時間Ｔarvを減算して、これを時間Ｔ1とする工程と、
患部の撮像に必要な量の造影剤注入開始とともに、患部をスキャンする工程と、
造影剤注入開始からＴ1又はＴ1＋α(αは正の数)時間経過後に、造影剤の注入を停止する工程を具えた造影剤の注入方法。
【請求項２】
造影剤の注入停止後に、生理食塩水を注入する工程を有する請求項１に記載の造影剤の注入方法。
【請求項３】
造影剤注入開始から到達時間Ｔarvまでは、スキャン時に患者(６)に照射するＸ線又は磁力線のレベルを下げ、到達時間Ｔarv経過後は、照射するＸ線又は磁力線のレベルを上げる請求項１又は２に記載の造影剤の注入方法。
【請求項４】
造影剤が入れられるシリンジA1と、該シリンジA1からの造影剤注入を制御する制御ユニット(１)と、シリンジA1から造影剤を注入された患者(６)の患部を撮像する装置を具えたシステムを用いて造影剤を注入する方法であって、
造影剤の注入開始から造影剤が患部に到達するまでの時間Ｔarvを、検査者が入力する工程と、
十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanから、到達時間Ｔarvを減算して、これを時間Ｔ1とする工程と、
患部の撮像に必要な量の造影剤の注入開始とともに、患部をスキャンする工程と、
造影剤注入開始からＴ1又はＴ1＋α時間経過後に、造影剤の注入を停止する工程を具えた造影剤の注入方法。
【請求項５】
造影剤が入れられるシリンジA1と、該シリンジA1からの造影剤注入を制御する制御ユニット(１)と、シリンジA1から造影剤を注入された患者(６)の患部をスキャンする撮像装置(２)を具え、撮像装置(２)には十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanが予め格納されており、撮像装置(２)は撮像した患部の画像を映し出すディスプレイ(20)に繋がった患部描画システムに於いて、
制御ユニット(１)内には、シリンジA1から少量の造影剤を注入し、撮像装置(２)を用いて注入開始から造影剤が患部に到達するまでの時間Ｔarvを計測し、十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanから到達時間Ｔarvを減算した時間Ｔ1を得て、患部の撮像に必要な量の造影剤注入開始とともに、患部をスキャンし、造影剤注入開始からＴ1又はＴ1＋α時間経過後に、造影剤の注入を停止するプログラムが格納されたことを特徴とする患部描画システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者に注入される造影剤の注入方法、及び患者の患部の診断画像を作成する患部描画システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、患者に造影剤を注入し、その後患者にＸ線を照射して、患部の診断画像を作成することが行われている。ここで、造影剤とは人体組織とＸ線吸収差のある薬剤であり、例えば硫酸バリウム、ヨード性溶液がある。このうち、硫酸バリウムは経口剤であり、人体への注射・注入にはヨード性溶液が用いられることが多いが、以下の記載では、造影剤をヨード性溶液に限定しない。
図１０は、以前から提案されている患部描画システムのブロック図である(例えば、特許文献１参照)。これは、患者(６)が入れられる撮像室(４)の外側から患者(６)への造影剤の注入を制御するシステムである。撮像室(４)内には、インジェクタヘッド(３)、ヘッド制御ユニット(１)、第１赤外線送受信器(40)、及び後記する撮像装置(２)が配備される。撮像室(４)の外側には、第１赤外線送受信器(40)とシリアル通信する第２赤外線送受信器(41)及びパーソナルコンピュータ(以下、「ＰＣ」と略す)(５)が配備される。
図１１に示すように、インジェクタヘッド(３)には、患者(６)に接続されるカテーテル(30)に繋がった２本のシリンジA1、B1が接続される。カテーテル(30)の先端部には、穿刺針(31)が取り付けられている。一方のシリンジA1内には造影剤が、他方のシリンジB1内には生理食塩水が収納され、インジェクタヘッド(３)には、シリンジA1、B1内の液体を押し出すピストン及びピストン駆動用アクチェータ(図示せず)が設けられている。ヘッド制御ユニット(１)は第１赤外線送受信器(40)からの信号を受けて、ピストンの移動量及び何れのシリンジA1、B1を駆動するかを制御する。
【０００３】
検査をする際には、先ず患者(６)に穿刺針(31)を刺す。患者(６)を検査する者、例えば検査技師は、ＰＣ(５)を操作し、穿刺針(31)から造影剤を注入する旨の信号を入力する。該信号は、第２、第１赤外線送受信器(41)(40)を介して、ヘッド制御ユニット(１)に伝えられ、先ず一方のシリンジA1から造影剤を患者(６)に注入する。注入完了後、他方のシリンジB1から生理食塩水を患者(６)に注入し、カテーテル(30)内に残った造影剤を患者(６)に注入する。造影剤は、患者(６)の動脈又は静脈に沿って患部に向かって流れる。
この後、患者(６)は撮像装置(２)による検査を受ける。穿刺針(31)は抜くのが一般的であるが、抜かなくともよい。該撮像装置(２)は、ＣＴ(computed tomography)装置であって、図１２に示すように、患者(６)を乗せる寝台(21)を前後移動可能に設けるとともに、該寝台(21)が通過する円形の開口(22)を開設している。開口(22)の周縁部に、患者(６)にＸ線を照射するＸ線管球(23)及び患者(６)を透過したＸ線を受ける検出器(24)を開口(22)の中心を挟んで互いに対称に設け、Ｘ線管球(23)及び検出器(24)は開口(22)の中心と同心に回転可能に設けられている。十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanは、撮像すべき患部の範囲から予め求められ、該時間Ｔscanは撮像装置(２)に予め格納されている。
造影剤を注入された患者(６)は、寝台(21)上に横たわる。寝台(21)が開口(22)を通過する際に、Ｘ線管球(23)及び検出器(24)が開口(22)の中心と同心に回転して、時間Ｔscanだけ患部にＸ線を照射する。前記の如く、造影剤は人体組織とＸ線吸収差があるから、造影剤が患部に達すると、患者(６)の患部を横断した画像が白黒画像として得られる。該白黒画像は、撮像装置(２)に繋がったディスプレイ(20)に映し出される。このＸ線管球(23)からＸ線を照射して、患部の横断画像を得る作業を一般にスキャンと呼ぶ。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２０４１７６号(図２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来にあっては、どの患者(６)にも一定量の造影剤を注入していた。造影剤を注入してから患部に達するまでは、患部の位置、患者(６)の体格等によってバラ付きがあり、どの患者(６)にも一定量の造影剤を注入することは、真に必要な量よりも多めの造影剤を注入することに繋がっていた。
しかし、造影剤は人体にとっては異物であるから、たとえ後で尿として排出されるにしても、アレルギー体質の患者(６)に大量の造影剤を注入することは好ましくない。また、肝機能、腎機能等が低下した患者(６)に大量に投与すると、却って肝機能、腎機能を悪化させる等の副作用を生じることも知られている。
本発明の目的は、患者に注入する造影剤の量を減らすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
造影剤の注入方法は、シリンジA1から少量の造影剤を注入し、撮像装置(２)を用いて注入開始から造影剤が患部に到達するまでの時間Ｔarvを計測する工程と、
十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanから、到達時間Ｔarvを減算して、これを時間Ｔ1とする工程と、
患部の撮像に必要な量の造影剤の注入開始とともに、患部をスキャンする工程と、
造影剤注入開始からＴ1又はＴ1＋α時間経過後に、造影剤の注入を停止する工程を具えている。
【発明の効果】
【０００７】
先ずシリンジA1から少量の造影剤を注入する。造影剤が患部に達すると、撮像装置(２)は患部を例えば白く映し出す。図５に示すように、注入開始から造影剤が患部に完全に到達するまで、即ち患部が最も白く写るまでの時間Ｔarvを計測する。撮像装置(２)が患部を撮像するのに必要な時間Ｔscanは、撮像すべき患部の範囲から予め判っているから、Ｔscanから到達時間Ｔarvを減算して時間Ｔ1を得る。
患部の撮像に必要な量の造影剤を注入開始するとともに、患部をスキャンする。撮像装置(２)は、患部の撮像を開始する。造影剤注入開始からＴ1時間経過後に、造影剤の注入を停止する。これを線図で示すと、図６のＢ点の位置にて、造影剤の注入が停止する。造影剤は注入してから、時間Ｔarv経過後に患部に達するから、造影剤の注入開始から、時間Ｔ１に時間Ｔarvを加えた時間が経過して、最後の造影剤が患部に達する。時間Ｔ１に時間Ｔarvを加えた時間は、撮像装置が十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanであるから、撮像装置(２)が患部の撮像に必要な量だけ、造影剤が注入される。
従って、患部の位置、患者の体格等に応じた量だけ、造影剤が注入されるから、注入する造影剤の量を従来に比して減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
(第１実施例)
以下、本発明の一例を図を用いて詳述する。本例は、造影剤の注入方法に特徴がある。
図１は、本例に係わる患部描画システムのブロック図である。撮像室(４)内には、インジェクタヘッド(３)、ヘッド制御ユニット(１)、第１赤外線送受信器(40)、及びディスプレイ(20)を具えたＣＴ装置である撮像装置(２)が配備される。撮像室(４)の外側には、第１赤外線送受信器(40)とシリアル通信する第２赤外線送受信器(41)及びＰＣ(５)が配備される。ＰＣ(５)は、画面(50)及び操作釦(51)を周知の如く具えている。インジェクタヘッド(３)の構成は、図１１に示す従来のものと同じである。
本例の構成は、図１０に示す従来の構成と近似しているが、撮像装置(２)がヘッド制御ユニット(１)に繋がっている点が異なる。尚、第１、第２赤外線送受信器(40)(41)を設けていることにより、患者(６)を検査する者は、インジェクタヘッド(３)を遠隔操作できる。しかし、これに代えて、第１、第２赤外線送受信器(40)(41)を設けずに、ＰＣ(５)とヘッド制御ユニット(１)を直接接続してもよい。
【０００９】
図２は、ヘッド制御ユニット(１)内部のブロック図である。ＰＣ(５)からの操作信号は、インターフェイス(ＩＦ)回路(13)を介して制御回路(10)に入力される。制御回路(10)は、マイクロコンピュータであり、内部の動作クロックを分周してタイマー機能を有する。制御回路(10)には、動作プログラムが格納されたＲＯＭ(15)、インジェクタヘッド(３)に繋がったヘッド駆動回路(11)、後記するように、造影剤到達時間Ｔarvを格納できるＲＡＭ(14)が接続されている。制御回路(10)からの信号は、撮像装置(２)にも送られ、撮像装置(２)からの画像は画像処理回路(12)にて輝度が検出されて、そのホワイトピークレベルが制御回路(10)に入力される。
図３は、ＰＣ(５)の画面(50)を示す正面図である。画面(50)上には、シリンジA1、B1の画像が点灯可能に描かれ、造影剤注入中はシリンジA1の画像が、生理食塩水注入中はシリンジB1の画像が夫々点灯する。画面(50)には、造影剤又は生理食塩水の注入速度、注入残量、注入時間が表示される。検査をする者は、ＰＣ(５)の操作釦(51)を操作して、所望の注入速度等を選択する。
【００１０】
(造影剤の注入方法)
以下、造影剤の注入方法について、図４乃至図７のグラフ、及び図８のフローチャートを用いて説明する。本例にあっては、先ず検出可能な程度の少量の造影剤を注入する点に特徴がある。
患者(６)に穿刺針(31)が刺され、且つ患者(６)が撮像装置(２)内に入れられる。寝台(21)が動きながら、Ｘ線管球(23)が患者(６)の患部を照射する。患者(６)を検査する者は、ＰＣ(５)を操作し、検査を開始する。検査を開始する旨の信号は、第２、第１赤外線送受信器(41)(40)を介して、ヘッド制御ユニット(１)に伝えられ、制御回路(10)はＰＣ(５)からの信号を受けて、ヘッド駆動回路(11)を作動させる。図４に示すように、シリンジA1から少量、具体的には５−２０ｍｌ程度の造影剤が患者(６)に注入される(Ｓ1)。このときの注入速度は、ＰＣ(５)の画面上にて選択された速度であり、１０ｍｌ／秒程度であるが、これに限定されない。造影剤注入後に、シリンジB1から１５−３０ｍｌの生理食塩水を注入して、カテーテル(30)に残った造影剤を完全に注入する。
【００１１】
制御回路(10)は、少量の造影剤の注入を開始すると、内部のタイマーを作動させるとともに、撮像装置(２)に対し、造影剤を注入する旨を送信する。撮像装置(２)はスキャンして得た画像を、次々とディスプレイ(20)に映し出すとともに、画像処理回路(12)に単位画像、例えば１フレーム毎に送信する。Ｘ線管球(23)が患部を照射しているから、造影剤が患部に達すると、患部が白く写る。図５に示すように、画像処理回路(12)は、受信した画像のホワイトレベルがピークに達すると、制御回路(10)に、造影剤が完全に患部に達した旨の信号を送信する。ホワイトレベルがピークか否かは、直前に受信した画像のホワイトレベルと、今回受信した画像のホワイトレベルとを比較する周知の方法により行う。
制御回路(10)は、注入開始から造影剤が完全に患部に到達するまでの時間Ｔarvを計測し(Ｓ2)、一旦この時間Ｔarvの値をＲＡＭ(14)に格納する。また、時間Ｔarvの値をＰＣ(５)に送り、画面(50)に映し出してもよい。
【００１２】
次に、制御回路(10)は撮像に必要な時間Ｔscanから、ＲＡＭ(14)内の時間Ｔarvの値を減算して、これをＴ1とする(Ｓ3)。このＴ1の値をＲＡＭ(14)に格納する。十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanは、撮像装置(２)に予め格納されており、制御回路(10)が撮像装置(２)から読み込んでも、また予めＲＯＭ(15)に格納されていてもよい。少量の造影剤を注入して、Ｔ1を求めるまでの動作をテストボーラスと呼び、ボーラス(bolus)とは一度に注入する意味の医学用語である。
制御回路(10)はテストボーラス終了後に、ヘッド駆動回路(11)を作動させ、シリンジA1から患部の検査に必要な量の造影剤を患者(６)に注入する(Ｓ4)。制御回路(10)はタイマー機能を働かせる。撮像装置(２)は、撮像を開始し、１フレーム毎に画像処理回路(12)に送信する。
【００１３】
図６は、患部に於ける造影剤の濃度と、注入時間の関係を示すグラフである。患部に於ける造影剤の濃度は、撮像画像のホワイトレベルに比例し、ホワイトレベルから求められる。図６に示すＡ点は、造影剤の患部への到達時間Ｔarvを示すが、かかるＡ点からホワイトレベルが上がり始め、即ち造影剤が患部に到達し始める。Ｅ点は、スキャン開始から十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanだけ経過した地点であり、Ｅ点の手前Ｅ１点でホワイトレベルがピークとなる。尚、スキャン開始から十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanと、ホワイトレベルがピークとなる地点は、必ずしも一致せず、何れかが前後するのが一般的である。Ｅ点を越えた地点でホワイトレベルがピークとなる場合については、後記する。
造影剤の注入を開始すると、撮像装置(２)はＸ線管球(23)及び検出器(24)を回転させ、スキャンする。しかし、スキャン開始からＡ点までは、造影剤が患部に到達しないことが判っているから、Ｘ線管球(23)からＸ線を照射しても、患部の画像は得難い。そこで、スキャン開始からＡ点までの区間Ｃは、Ｘ線管球(23)を回転させつつ、弱いレベルのＸ線を間欠的に照射し、Ａ点からＥ点までの区間Ｄにて、撮像用の強いレベルのＸ線を連続して照射すれば、患者(６)に照射するＸ線の量を減らすことができる。
【００１４】
制御回路(10)はＲＡＭ(14)から、時間Ｔarvの値を読み出し、造影剤の注入開始から時間Ｔ1だけ経ったＢ点にて、ヘッド駆動回路(11)を作動させ、造影剤の注入を停止する(Ｓ5)。造影剤は注入してから、時間Ｔarv経過後に患部に達するから、Ｂ点から時間Ｔarv後に、最後の造影剤が患部に達する。造影剤の注入停止後、生理食塩水を注入して、カテーテル(30)に残った造影剤を患者(６)に流し込む(Ｓ6)。
即ち、造影剤の注入開始から、時間Ｔ１に時間Ｔarvを加えた時間が経過して、最後の造影剤が患部に達する。時間Ｔ１に時間Ｔarvを加えた時間は、撮像装置(２)が十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanであるから、撮像装置(２)が患部の撮像に必要な量だけ、造影剤が注入される。
撮像装置(２)は、スキャンした画像をディスプレイ(20)に映す。医者はディスプレイ(20)に映し出された患部の画像を見て、診断ができる。
【００１５】
従来にあっては、どの患者(６)にも一定量の造影剤を注入しており、この一定量はスキャンするのに必要以上の十分な量であった。従って、患者(６)によっては、余分な造影剤が注入されていた可能性があり、この場合、造影剤の注入時間と患部に於ける造影剤の濃度は、図６に点線で示す関係となる。
本例にあっては、テストボーラスを行って、造影剤が患部に到達する時間Ｔarvを決定してから、造影剤を注入し、時間Ｔ１経過時に注入を停止する。従って、、患部の位置、患者(６)の体格等に応じた量だけ、造影剤を注入することができ、注入する造影剤の量を従来に比して減らすことができる。
【００１６】
尚、前記の如く、スキャン開始から十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanと、ホワイトレベルがピークとなる地点は、必ずしも一致せず、何れかが前後するのが一般的である。従って、図７に示すように、スキャン開始から十分な量の造影剤を注入するのに必要な時間Ｔscanだけ経過した地点であるＥ点を越えた地点Ｅ１でホワイトレベルがピークとなる場合がある。
この場合は、造影剤の注入開始から、時間Ｔ1が経過したＢ点から、更に時間αだけ経過してから、造影剤の注入を停止すればよい。この時間Ｔ1から時間α経過してから注入を停止するのは、例えば患部をスキャンした際に、鮮明な画像が得られず、同じ患部を再度スキャンする際に、検査者がＰＣ(５)から時間αを手入力することが考えられる。この場合、制御回路(10)は、注入開始から時間Ｔ1＋α後に注入を停止する。出願人は時間αとして、１秒程度を考えているが、これは造影剤の注入速度にもより、１秒に限定されない。
【００１７】
(第２実施例)
同じ患者(６)の同じ患部を繰り返し検査する場合に、その都度テストボーラスを行って、時間Ｔarvを求めるのは面倒である。また、同じ患者(６)の同じ患部に対しては、時間Ｔarvは略一定である。そこで、このような場合には、検査をする者が、時間Ｔarvを手入力して、テストボーラスを省くことができる。この動作は、図９のフローチャートに示される。
検査をする者は、テストボーラスを省く際には、その旨をＰＣ(５)に入力する。ＰＣ(５)はこの信号をヘッド制御ユニット(１)に送り、制御回路(10)はＲＯＭ(15)からテストボーラスを省くプログラムを呼び出す。
検査をする者は、時間Ｔarvを手入力する(Ｓ10)。この時間Ｔarvの値は、前記の如く、最初に検査をした際に、ＰＣ(５)の画面(50)に表示された値を用いる。制御回路(10)は、Ｔscanの値からＴarvを減算して、Ｔ1を求める(Ｓ11)。後は、造影剤の注入開始から時間Ｔ1経過後に、注入を停止し(Ｓ12、Ｓ13)、生理食塩水を注入して(Ｓ14)、患部の画像をディスプレイ(20)に映す。
【００１８】
上記では、撮像装置(２)として、ＣＴ装置を例示したが、これに代えてＭＲＩ(magnetic resonance imaging)装置でもよい。ＭＲＩ装置とはＸ線照射に代えて、強力な磁気と電波を患部に照射して、磁気共鳴画像を得る周知のものである。
出願人は、ＭＲＩ装置を用いた場合、テストボーラス時に注入する造影剤の量を１−３ｍｌとすることを考えているが、この値に限定されない。
また、上記のテストボーラス時に造影剤の濃度が低いと、患部の撮像に必要な量だけ造影剤を注入しても、鮮明な画像が得られない虞れがある。このときは、患部の撮像に必要な量だけ造影剤を注入する際に、造影剤の濃度を高くすればよい。
【００１９】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】患部描画システムのブロック図である。
【図２】ヘッド制御ユニット内部のブロック図である。
【図３】ＰＣの画面を示す正面図である。
【図４】テストボーラス時の注入を示すグラフである。
【図５】テストボーラス時の時間とホワイトレベルの関係を示すグラフである。
【図６】造影剤注入時の時間と、患部に達した造影剤の濃度の関係を示すグラフである。
【図７】造影剤注入時の時間と、患部に達した造影剤の濃度の関係を示すグラフである。
【図８】テストボーラス時の動作を示すフローチャートである。
【図９】造影剤注入時の動作を示すフローチャートである。
【図１０】従来の患部描画システムのブロック図である
【図１１】インジェクタヘッドを示す図である。
【図１２】撮像装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００２１】
(１)  ヘッド制御ユニット
(２)  撮像装置
(３)  インジェクタヘッド
(５)  ＰＣ
(10)  制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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